高亮度白光LED调光电路设计分析

随着能源危机的到来，高效的照明技术引起了广泛的关注。发光二极管led（Light EmitTIng Ddiode）使用半导体PN结或类似结构将电能转化为光能设备，以其高效、低功耗、低压驱动、使用寿命长等优点，已广泛应用于各种消费电子产品手机等多个应用领域PDA、液晶电视的背光光源等。LED是传统白炽灯的理想替代方案，前者的寿命和效率远高于后者，与紧凑型荧光灯泡不同LED能在低温下工作。LED照明电路的使用性能和适用范围将介绍具有成本优势的高亮度白光LED（HBLED）调光方法。

对于HBLD在高照度工作条件下，导通电压高达3~5 V，工作电流可达0.15～3 A。LED发光亮度和流过LED正电流的大小基本成正比，所以LED应用的关键技术之一是提供适合其特性的电源或驱动电路。LED有两种基本的调光方法。第一种是PWM(脉冲宽度调制)调光方法大于200 Hz以0%~100%的不同比例导通和关闭某些频率LED。导通期间LED满电流工作，而关断期间LED没有电流，可以保证颜色的一致性。第二种方法是控制流经LED串的电流可能会导致LED串的电压下降，造成轻微的色差。但是，如果观察调光器打开时工作的白炽灯，也会看到明显的颜色变化。

高亮度白光二极管通常由恒流电源驱动。LED如果逐渐变热，电压降会降低，如果LED如果串由恒压电源供电，电源往往会继续提供过多的电流，增加输出电压，直到电源达到电流限值或LED失效。脉宽调制方式是用较高的频率开关LED，开关频率超出了人们通常能察觉到的范围，给人一种感觉LED总亮的假象，现在一般采用脉宽调制的方进行调

整LED的亮度，在某些应用中，调光比可达5 000：1，常用的LED驱动有降压型（Buck）、升压型（Boost）、升降压型（Buck～Boost）等3种。LM3402是一种由可控电流源衍生的降压稳压器。输入电压范围涵盖整个汽车应用领域，内置MOS最多可驱动5根管子LED，性价比高，接受领域广，线路简洁实用，是众多LED驱动IC中间的佼佼者。

1、系统结构

1.1 总体结构

由于单个HBLED发光效率不能完全满足亮度要求，因此需要使用多个LED组成阵列，1个LM由3402对5个高亮度发光二极管组成的串（HBLE-Ds）恒流驱动，接受微处理器P89LPC932的PWM脉宽调节控制可实现无级调节，流过每一个HBLEDs电流约为120~350 mA。

1.2 人机界面

操作面板上有3个按钮(关闭、调亮、调暗按钮)和4个普通发光二极管指示灯。按下关闭按钮，熄灭高亮度发光二极管串HBLEDs，再次按下此按钮，可回到原亮度显示状态，断电或重启也可回到设定亮度状态；调亮和调暗按钮用于改变HBLEDs亮度对应4个指示灯，其中每个指示灯有亮暗2级指示，可指示8档亮度。

1.3 驱动电路

整个驱动电路LED调光电路的核心主要由一个微处理器组成P89LPC932和LM由2402恒流稳压电路组成。LM3402是一种由可控电流源衍生的降压稳压器，可驱动串联大功率、高亮度发光二极管串，可接受*2V输入电压。使用引脚兼容时LM3402HV输入电压的上限可达75V。调整转换器的输出电压，以维持通过LED只要阵列的恒定电流水平。HBLEDs组合前馈电压不得超过Vo（MAX），电路可以保持任何数量LED调节电流不变。LM典型的3402应用电路示意，其中RSNS为电流设置电阻，平均电流IF